《平衡條件的應用》力與平衡PPT

描述

《平衡條件的應用》力與平衡PPT

第一部分內容：【學習素養•明目標】

科學思維：1.透過實例鞏固處理靜態平衡的常用方法.2.透過解析法和圖解法，掌握如何分析動態平衡問題.3.掌握解決臨界問題和極值問題的方法．

平衡條件的應用PPT，第二部分：合作探究攻重難

靜態平衡

1．靜態平衡的定義

靜態平衡是指物體在共點力的作用下保持靜止狀態時的平衡．

2．靜態平衡的理解

(1)運動學特徵：處於靜態平衡的物體速度為零．

(2)平衡條件：處於靜態平衡的物體所受的合力為零．

(3)實例：日常生活中，三角形支架以其優越的平衡穩定性被廣泛採用．如：大型展覽館、體育館屋頂的鋼架結構，馬路邊的路燈支架，建築工地的塔吊支架等靜態平衡裝置大多採用三角形結構．

【例1】沿著光滑的牆壁用網兜把一個足球掛在A點，如圖所示，足球的質量為m，網兜的質量不計，足球與牆壁的接觸點為B，懸繩與牆壁的夾角為α，求懸繩對球的拉力與牆壁對球的支撐力．

思路點撥：①球處於靜止狀態，所受合外力為零．

②選取球為研究對象可採用合成法、分解法、正交分解法求解．

規律方法

解決靜態平衡問題的方法及步驟

(1)處理平衡問題，常用的方法有合成法、分解法、相似三角形法、正交分解法等．

(2)應用平衡條件解題的步驟

①明確研究對象(物體、質點或繩的結點等)；

②對研究對象進行受力分析；

③建立適當的座標系，應用共點力的平衡條件，選擇適當的方法列出平衡方程式；

④求解方程，並討論結果．

動態平衡

1．動態平衡的定義

動態平衡是指物體在共點力的作用下保持勻速直線運動狀態，或者透過控制某些物理量，使物體的運動狀態緩慢地發生變化，而這個過程中物體又始終處於一系列的平衡狀態．

2．平衡條件

物體所受共點力的合力為零．

3．解題思路

把「動」化為「靜」，從「靜」求「動」．

【例2】如圖所示，把球夾在垂直牆AC和木板BC之間，不計摩擦，球對牆的壓力為N1，球對木板的壓力為N2.在將木板BC逐漸放至水平的過程中，下列敘述正確的是()

A． N1和N2都增大

B． N1和N2都減小

C． N1增大，N2減小

D． N1減小，N2增大

思路點撥：選取球為研究對象⇨對球進行受力分析，作出受力的向量三角形⇨依有向線段的長度變化判斷力的變化

規律方法

動態平衡及其分析方法

(1)物體的動態平衡是指物體在運動中的平衡，透過控制某一物理量，使物體的狀態發生緩慢變化，在此過程中，物體始終處於一系列的動態平衡狀態．

(2)動態平衡問題的兩種分析方法

①解析法：對研究對象的任一狀態進行受力分析，建立平衡方程，求出因變量與自變量的一般函數式，然後根據自變量的變化確定因變量的變化．

②圖解法：對研究對象進行受力分析，再根據平行四邊形定則或三角形定則畫出不​​同狀態下的力的向量圖(畫在同一個圖中)，然後根據有向線段(表示力)的長度變化判斷各個力的變化狀況．

平衡問題中的臨界和極端問題

1.臨界問題

臨界狀態是指某種物理現象(或物理狀態)變成另一種物理現象(或物理狀態)的過程中的轉折狀態．可理解為「恰好出現」某種物理現象，也可理解為「恰好不出現」某種物理現象，涉及臨界狀態的問題稱為臨界問題．

2．極值問題

極值是指描述物體的物理量在變化過程中出現的最大值或最小值．涉及極端值的問題稱為極端值問題．

3．解決臨界問題和極值問題的方法

一種是物理分析法，透過物理過程的分析，抓住臨界(或極值)條件進行求解．例如，兩個物體脫離的臨界條件是兩個物體間的彈力為零．另一種是數學法，透過對問題的分析，依據物理規律寫出物理量之間的函數關係(或作出函數圖像)，用數學知識(例如求二次函數的極值、討論公式極值、三角函數極值等)求解．

平衡條件的應用PPT，第三部分內容：當堂達標固雙基

1．一氫氣球下系一小重物G，重物只在重力和繩的拉力作用下做勻速直線運動，不計空氣阻力和風力影響，而重物運動的方向如各圖中箭頭所示，則下列圖中氣球和重物G在運動中所處的位置可能的是()

A　[重物G受到重力和繩的拉力的共同作用，由力的平衡可知，二力必定反向，所以懸線是豎直的． ]

2．如圖所示，質量為m的螞蟻在半徑為R的半球形碗內爬行，在距碗底高R2的P點停下來，若重力加速度為g，則它在P點受到的摩擦力大小為()

A.12mg　 B.22mg

C.32mg D． mg

3．如圖所示，用OA、OB兩根輕繩將花盆懸於兩豎直牆之間，開始時OB繩水平．現保持O點位置不變，改變OB繩長使繩右端由B點緩慢上移至B′點，此時OB′與OA之間的夾角θ<90°.設此過程OA、OB繩的拉力分別為FOA、FOB，則下列敘述正確的是()

A． FOA一直減少 B． FOA一直增大

C． FOB一直減少 D． FOB一直增大

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更新時間: 2024-10-08

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